Гидростатические и гидродинамические подшипники скольжения

Гидростатическими подшипниками называются подшипники, в которые с внешней стороны подается смазка. Процесс подачи не зависит от скорости вращения узла, происходит это под давлением гидравлического насоса. Но зато процесс подачи масла зависит от размеров подшипников скольжения.

Подшипники скольжения имеют еще одну особенность, связанную со смазкой. Качество работы узла с подшипником скольжения зависит от вида смазки.

Они бывают нескольких видов:

• Жидкостный тип
• Газодинамический тип
• Пластичный тип

Жидкостный тип является наиболее оптимальным для использования. Благодаря использованию этого метода на заводах подшипников скольжения происходит эффективный теплоотвод узла и его защита от влияния внешних неблагоприятных факторов. Также при этом типе смазки значительно уменьшается коэффициент трения. Тамбовский завод подшипников скольжения использует данный вид смазки.

Газодинамический тип смазки происходит инертными газами (например, азотом). Данный вид смазки в каталогах подшипников скольжения стал применяться еще в 1959 году. Применение газодинамических подшипников оказало положительное влияние на некоторые свойства механизмов. Например, практически полностью снизился уровень вибрации. Свое применение такой вид подшипников нашел в оборудовании систем навигации и некоторых других точных приборах.

Пластичный тип смазки представляет собой смазочные материалы, которые получаются путем введения твердых загустителей в масла (нефтяные или синтетические). Благодаря высокой степени структурирования данный тип смазки создает структурный каркас, который прочно удерживает масло между трущимися поверхностями.

Конструктивные особенности

По конструктивным особенностям и выполняемым задачам различаются три вида подшипников скольжения:

• Сферические подшипники скольжения
• Подшипники скольжения упорные
• Линейные подшипники скольжения

Сферические подшипники скольжения используют при работе механизмов на малых скоростях. Данные подшипники способны работать даже при значительных осевых перекосах. Стабильно работают такие подшипники и при совершении узлом умеренных колебательных движениях. Корпус такого подшипника скольжения способен выдерживать значительные осевые нагрузки.

Упорные подшипники скольжения создавались для восприятия радиальных (поперечных) и незначительных осевых нагрузок. Различаются на радиально-упорные и упорные подшипники скольжения. Данные подшипники нашли применение, в частности, в паровых установках, турбинных и та далее.

Линейные подшипники скольжения выполняют роль направляющих при линейном перемещении. Данное свойство особенно актуально при перемещении значительных перемещениях, при постоянных радиальных нагрузках.

Вкладыши подшипников скольжения

Особое значение при выполнении своих функций подшипниками скольжения имеют вкладыши (еще их называют втулки) подшипников скольжения. Специальная заливка вкладыша служит восприятию осевых нагрузок с торца ротора (вала). Данное свойство имеет место только при пуске или остановке механизма, когда давление при нагнетании равно нулю.

Условно вкладыши можно разделить на два подвида:

• Опорные вкладыши и
• Опорно – упорные вкладыши

Конструктивно вкладыши различаются наличием в опорно-упорном вкладыше бронзового упора, имеющего специальную заливку. Данное свойство позволяет увеличивать осевые нагрузки при вращении вала.

Материалы для изготовления подшипников скольжения

Основным материалом, используемым заводами подшипников скольжения, является баббит. Баббит – это сплав свинца или олова с добавками меди, никеля, сурьмы и прочих материалов. Называется этот материал баббитом благодаря человеку, который в 1839 году запатентовал его. Инженера звали А.Баббит.

Среди других материалов подшипников скольжения можно отметить различные стальные сплавы с добавлением свинца, бронзы, серебра, графита и, собственно, баббита. Данные материалы активно используются заводом подшипников скольжения города Тамбова. Нередким явлением в последнее время стало использование металлокерамических и композитных материалов, а также углеграфитов, при производстве подшипников скольжения.

Государственные стандарты

Подшипники скольжения соответствуют ГОСТам, по которым ведется контроль качества. Ниже приведены основные из этих Государственных стандартов.

Ремонт подшипников скольжения

Ремонт подшипников скольжения осуществляется с применением специфического оборудования. Некоторые виды подшипников скольжения имеют разборную конструкцию. Такие подшипники позволяют проводить некоторый ремонт и наладку подшипников. Неразборные подшипники можно ремонтировать при условии присутствия небольших дефектов или раковин.

myfta.ru

Подшипники качения и скольжения.

Подшипник скольжения

1. Удерживает вал или ось в нужном положении;
2. Максимально снижает сопротивление, возникающее при соприкосновении вращающегося вала, с фиксирующей его положение конструкцией;
3. Передаёт нагрузку с вращающейся части на другие элементы конструкции.

Подшипники скольжения.

Устройство подшипника скольжения

Для того, чтобы этого избежать используются различные смазки.

• жидкие,
• твёрдые
• газообразные.

Достоинства подшипников скольжения

1. Низкая вероятность поломки;
2. Возможность выдерживать высокие ударные и вибрационные нагрузки;
3. Они меньшего радиального размера, чем аналогичные подшипники качения;
4. При использовании разъёмных подшипников скольжения их можно демонтировать без разборки других деталей конструкции;
5. Низкий уровень шума при работе;
6. Могут работать в воде
7. Допускается наличие зазора между поверхностью подшипника и валом. Это позволяет использовать даже значительно изношенные детали без потери эффективности;
8. Сохраняют высокий КПД даже при работе крупных валов.

Недостатки подшипников скольжения

1. Всегда требуют наличия смазки при работе;
2. Быстрый износ из-за трения при работе на некачественной смазке;
3. Большие затраты на смазочные материалы;
4. Необходимость постоянного контроля над условиями работы подшипника;
5. Невысокий КПД, по сравнению с подшипниками качения
6. Разная скорость износа подшипника и вала;
7. Малая долговечность;
8. Для изготовления подшипников скольжения используются более дорогие материалы, чем для подшипников качения.

Подшипники качения.

Устройство подшипников качения

Однако лимит скорости вращения вала в бессепараторных подшипниках намного меньше, чем в подшипниках с наличием сепаратора.

Закрытый подшипник качения

Достоинства подшипников качения

1. Возможность использования в механизмах с высокой скоростью вращения вала;
2. Способность удерживать вал при больших ударных и вибрационных нагрузках;
3. Бесшумность работы;
4. Маленькие осевые размеры.
5. Нет необходимости замены смазки;
6. Возможность использования при высоких температурах.

Недостатки подшипников качения

1. Высокая стоимость;
2. Трудоёмкий процесс изготовления;
3. Большой радиус детали;
4. Возможность использования только в сухих условиях;
5. Не используются с высоконагруженными валами;
6. Меньшая надежность по сравнению с подшипниками скольжения.

Не забудь сохранить статью!

podshipnikcentr.ru

Подшипник скольжения – Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Подши́пник (от «под шип») — сборочный узел, являющийся частью опоры или упора и поддерживающий вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью. Фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение (для линейных подшипников) с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции^[1][2].

Опора с упорным подшипником называется подпятником.

Основные параметры подшипников^{[3][источник не указан 2495 дней]}:

• Максимальная динамическая и статическая нагрузка (радиальная и осевая).
• Максимальная скорость (оборотов в минуту для радиальных подшипников).
• Посадочные размеры.
• Класс точности подшипников.
• Требования к смазке. ^[4]
• Ресурс подшипника до появления признаков усталости, в оборотах.
• Шумы подшипника
• Вибрации подшипника

Нагружающие подшипник силы подразделяют на:

• радиальную, действующую в направлении, перпендикулярном оси подшипника;
• осевую, действующую в направлении, параллельном оси подшипника.

Основные типы подшипников[ | ]

encyclopaedia.bid

Подшипник качения и скольжения: особенности и в чем разница

Подшипник уже довольно давно используется в качестве сборочного узла любого механизма. Сложно представить без него машину или агрегат. Служит он для опоры или упора вала, для поддержания заданной жесткости с минимальной сопротивляемостью при трении.

Особо распространены два типа подшипника: качения и скольжения.

Подшипник качения

Самый широко используемый тип. Состоит он из следующих деталей:

• Внутреннее кольцо.
• Сепаратор (обойма).
• Тела качения.
• Внешнее кольцо.
• Защитная крышка (применяется не всегда).

Такие подшипники применяются в оборудовании всех отраслей и назначений. Притом данный тип очень разнообразен. Тела качения бывают: сферические, роликовые, бочкообразные, игольчатые. В качестве материала для тел преимущественно используется сталь. В особо агрессивных средах применяют стеклянные тела качения.

На внутреннем кольце по внешней стороне протачивается желобок. Так же делают желоб по внутренней стороне внешнего кольца. Эти канавки являются дорожками для тел качения. Таким образом, шары вращаются точечно касаясь дна желобка и его стенок. Роликовые тела при вращении касаются всей плоскости канавок.

Сепаратор, как правило, состоит из двух спаянных между собой половинок. Его роль – создавать направление для движения тел и сохранять постоянную одинаковую дистанцию между ними. В некоторых случаях применяют подшипник качения без сепаратора, что позволяет увеличить нагрузку на узел, однако, скорость вращения не может быть большой при такой конструкции.

Подшипник качения по  воспринимаемой нагрузке классифицируется на упорный, радиальный, радиально-упорный. На радиальные нагрузка распределяется перпендикулярно оси вала. Нагрузка вдоль вала недопустима.

Упорные принимают нагрузку параллельную оси. Запрещена нагрузка поперечная валу.

Радиально упорные. Могут принимать нагрузку как параллельно, так и перпендикулярно оси вала.

В целях уменьшения габаритов в некоторых случаях не используется внутреннее кольцо. При таком варианте эксплуатации на валу, неподвижном или активном, вытачивается канавка и сепаратор с внешним кольцом надевается непосредственно на ось или вал механизма.

В зависимости от количества рядов тел качения подшипник может быть однорядным, двухрядным и многорядным. Двухрядные и многорядные преимущественно используются как упорные или радиально-упорные и способны выдерживать значительно большие нагрузки, нежели однорядные.

Подшипники с защитной крышкой более долговечны и требуют меньшего внимания на обслуживание. Открытые же могут быстро выйти из строя при недостаточной или неправильной смазке и попадания инородных предметов.

Для подшипников качения применяют различные виды смазок: жидкие (различные масла), пластичные (солидол), твердые (графитовая смазка). Иногда подшипники работают без смазки, однако, скорость вращения тел качения не должна быть высокой, а нагрузка большой. В противном случае подшипник быстро нагревается и выходит из строя.

Подшипник скольжения

В данном типе подшипника трение возникает при скольжении состыкованных плоскостей вала и втулки.

Подшипник скольжения состоит из следующих элементов:

• Корпус (цельный или разборный).
• Вкладыш или втулка (изготовленные из антифрикционного материала).
• Смазывающее устройство.

Корпус для такого типа чаще всего массивный, изготавливается из разных металлов и может быть цельный или разъемный. Корпус оснащён одним или несколькими масляными клапанами. Клапан служит для подвода смазки на рабочую плоскость вкладыша или втулки. Также при смазке под давлением, при помощи специальных масляных станций, имеется отвод для отработанного масла, которое потом попадает на станцию и вновь на подшипник. Таким образом, смазка является циркулирующей.

Вкладыш чаще изготавливают из антифрикционных металлов, таких как: бронза и чугун. Могут применяться стальные вкладыши с нанесенным слоем баббита.

Принцип работы достаточно прост. В корпус монтируется вкладыш или втулка. Затем конструкция крепится на цапфу вала. Между цапфой и вкладышем должен быть небольшой промежуток для смазки. Во время движения вала смазочный материал отделяет ось от вкладыша, тем самым уменьшая силу трения. Однако при пуске вал некоторое время касается стенок подшипника, для этого и нужен слой антифрикционного металла.

Подшипник скольжения классифицируется на радиальный, упорный, радиально упорный.

В качестве смазочного материала преимущественно применяют масла. Также применяются пластичные, твердые и даже газообразные смазки.

Разница между подшипниками скольжения и качения

Подшипник скольжения имеет ряд преимуществ, которые отличают его от подшипника качения:

• Имеет разъемное исполнение. Это огромный плюс для использования в двигателе внутреннего сгорания. На коленчатый вал надеть подшипник качения не представляется возможным. И поэтому применяют подшипник скольжения.
• Экономичный вариант для применения на больших по диаметру валах.
• Способны работать в воде.
• При ремонте не возникает необходимость демонтировать остальные детали.
• В отличие от шарикоподшипников могут воспринимать большие вибрационные, а также ударные нагрузки.
• Размеры подшипников радиального типа относительно небольшие.
• Имеется возможность регулирования зазора между валом и вкладышем.
• Просты в тихоходных машинах.
• Надежны в приводах с высокой скоростью.
• Бесшумная работа.

Однако и у подшипников качения есть свои преимущества:

• Материалы для изготовления дешевле.
• Не требуют постоянного надзора за смазкой.
• Нет увеличенного трения при пуске.
• Меньший расход смазочных материалов.
• Меньше сила трения.
• Размер подшипников упорного типа меньше.

У каждого вида подшипника есть свои преимущества и слабые стороны, что позволяет применять при отдельный вид при определённых условиях. Из общего же только предназначение – опора вала и создание минимального трения при работе.

vchemraznica.ru

Подшипники скольжения | Справочник конструктора-машиностроителя

Подши́пник ( англ. bearing ) ( от слова шип ) — изделие, представляющее частью опоры или акцента, которое поддерживает вал, ось или другой подвижную конструкцию с заданной жёсткостью.
Фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение ( для линейных подшипников ) с меньшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от мобильного узла на другие части конструкции.

IMG_3106

На нашем сайте представлена детальная информация о тканях, из которых изготавливаются подшипники скольжения, их составе, характеристиках, технические характеристики, подробные каталоги размеров.
Для помощи в выборе конкретного изделия созданы отрасли : рекомендуемые области применения тканей, наружный облик стандартных подшипников трения : цилиндрические подшипники, упорные кольца, втулки фланцевые ( с буртом : композитные, бронзовые, биметаллические ), лента металлофторопластовая, упорные кольца.
Заказать и купить подшипники определенных величин можно в анкете заказа.

Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих симптомов : По облику тел качения Шариковые, Роликовые ( игольчатые, если ролики тонкие и высокие ) ;
По образу воспринимаемой нагрузки Радиальные ( нагрузка вдоль оси вала не допускается ).
Радиально – настойчивые, настойчиво – лучевые.
Воспринимают нагрузки как вдоль, так и поперек оси вала.
Часто нагрузка вдоль оси только одного течения.
Настойчивые ( нагрузка поперек оси вала не допускается ).
Линейные.
Обеспечивают подвижность вдоль оси, вращение вокруг оси не нормируется или нельзя.
Встречаются рельсовые, телескопические или вальные линейные подшипники.
Шариковые винтовые передачи.
Обеспечивают сопряжение винт – гайка через тела качения.
По количеству линий тел качения Однорядные, Двухрядные, Многорядные ;
По способности компенсировать несоосность вала и втулки Самоустанавливающиеся.
Несамоустанавливающиеся.

Виды подшипников качения Шариковые подшипники качения : шариковые радиальные ;
шариковые радиальные самоустанавливающиеся ( шаровые ) ;
шариковые радиально – настойчивые ;
шариковые упорные ;
шариковые радиальные для корпусных узлов.
Роликовые подшипники качения с цилиндрическими роликами : роликовые радиальные ;
роликовые упорные.
Роликовые подшипники качения с коническими роликами : роликовые радиально – настойчивые ( конические ) ;
роликовые упорные ( конические ).
Роликовые подшипники качения со сферическими роликами : роликовые радиальные самоустанавливающиеся ( шаровые ) ;
роликовые упорные самоустанавливающиеся ( шаровые ).
Роликовые подшипники качения с игольчатыми роликами : игольчатые радиальные ;
игольчатые упорные ;
игольчатые комбинированные.
Другие подшипники качения : тороидальные роликовые радиальные подшипники ;
роликовые радиальные подшипники с витыми роликами ;
шариковые и роликовые опорные ролики ;
комбинированные подшипники ;
опорно – поворотные устройства.

Подшипники скольжения Основой подшипника скольжения является корпус с цилиндрическим отверстием.
В него помещается втулка.
Скольжение осуществляется за счет смазки или антифрикционной вкладки.
Должное требование к смазке – ее достаточная вязкость.
Например, подшипники скольжения могут использовать воду, бензин, разные масляные взвеси или консистентные твердые смазки.
Гидростатистические подшипники скольжения получают смазку снаружи, поэтому несущая способность больше зависит от подаваемого давления.
Гидродинамические подшипники скольжения имеют внутри специальный масляный вкладыш, через который и происходит передача усилия вала непосредственно на корпус подшипника.
Обыкновенно, все модификации подшипников скольжения применяются в двигателях духовного сгорания и генераторах.

шариковые Односторонние упорные подшипники содержат тугое кольцо с дорожкой качения, устанавливаемое на вал, комплект шариков с сепаратором, а также свободное кольцо с дорожкой качения, устанавливаемое в корпус.
Широкое кольцо может иметь ровный или сферическую опорную поверхность.
Подшипники со сферическим свободным кольцом могут компенсировать первый перекос, если их использовать вместе с подкладным кольцом, обладающим соответствующею сферическую поверхность.
Сферическое подкладное кольцо необходимо пить отдельно.

Подшипник скольжения может быть применен при меньших нагрузках и меньших скоростях, чем подшипник качения.
При этом подшипники скольжения находят широкое применение в машиностроении, автомобильной индустрии, бытовой технике и т.д., т.к.
они зачастую дешевле подшипников качения, компактнее и могут отвечать весьма специфическим требованиям, например работе при высоких температурах.
Подшипник скольжения – обычно неподвижный цилиндр, сквозь который проходит вал.
Такие подшипники иногда называют втулками скольжения.
Подшипники скольжения изготавливаются из разных металлов, пластмасс, полимеров, графита, карбона, композитов и даже деревца.
Металлические подшипники скольжения могут быть созданы из стали, бронзы, сплавов меди, латуни, олова, сплавов алюминия, серебра или баббита.
Наиболее часто используется бронза, полученная плавлением и бронза, полученная спеканием бронзового порошка и удерживающая смазочное масло в этом эпизоде.
Некоторого внимания заслуживают самосмазывающиеся – композитные подшипники, созданные из тефлона ( ПТФЭ ) с включениями графита или дисульфида молибдена.
Берг АБ поставляет каждые подшипники скольжения ведущих хороших производителей.
Смотрите лишнюю информацию о подшипниках скольжения SKF и шарнирных подшипниках SKF, шарнирных подшипниках Fluro Или вращайтесь в офис ЗАО Берг АБ.

В приспособлениях или автомобилях, где процесс трения происходит за счет скольжения сопряженных поверхностей, их опорой или ведущей служат подшипники скольжения.
Эти подшипники предназначены для соединения с корпусом вращающих осей, волн.
В большинстве событий такие подшипники имеют разъемный корпус и вкладыши или корпус с отверстием, в который запрессованные втулки.
Без наличия смазки подшипники скольжения выполнять собственные функции не смогут.
Среди разных видов подшипников этого образа разделяют подобные, какие имеют граничное трение, полужидкостное трение, гидростатические и гидродинамические.
Условия использования подшипников скольжения далеки от нормальных.
По конструкции данные подшипники бывают запертые и открытые.
Открытый тип подшипников скольжения изготовляют цельноштампованным или набирают из вкладышей.
Их главнейший порок состоит в высокой упругой деформации и низших допустимых удельных давления.

Осевыми П. с.
являются простые подпятники, сегментные упорные подшипники ( рис.
3 ) ;
по нраву работы к ним относят также торцовые уплотнения, ползуны и крейцкопфы.
Сегментный упорный П. с.
заключается из статичных или качающихся опорных подушек, образованных набором секторов, и упорного диска или кольца на крутящемся валу.
Подушечки имеют небольшой уклон к плоскости упорного диска.
Способность самоустанавливаться обеспечивается пружинами, шатающимися опорами, гидравлической системой или упругим деформированием.
Упорные П. с.
широко используются в опорах турбо – и гидрогенераторов.
В П. с.
крупных гидрогенераторов диаметр диска может достигать 4, 5 Đź и нести нагрузку до 4000 тс.

Презентация_МЗПС_2010.mp4
Мелитопольский завод подшипников скольжения

Подшипники качения Современные подшипники качения подразделяются по конфигурации тела качения на роликовые и шариковые, а по образу приема нагрузки на лучевые и настойчивые.
В сам момент пуска оборудования подшипники качения являются более эргономичными нежели подшипники скольжения за счет меньшего трения.
Еще один плюс, которым обладают подшипники качения, – это взаимозаменяемость их доль.
То есть ремонт таких подшипников и замена некоторых подробностей не представляет труда.
Да и продажа подшипников качения ведется по более толстым стоимостям.
Можно сказать, что на нынешний день подшипники качения востребованы во целых отраслях индустрии.
Продажа подшипников – это одно из главнейших линий деятельности компании ООО “ПКФ” МАСТЕР “.
На нашем строе всегда существуют в наличии подшипники скольжения, качения, SKF, а также большой ассортимент разных промышленных товаров.

spravconstr.ru

Конструкция подшипников скольжения

Лекция 9

Подшипники. Подшипники скольжения. Классификация. Конструкция подшипников скольжения. Материалы деталей подшипников. Расчет подшипников скольжения. Смазывание подшипников скольжения. КПД подшипников скольжения. Условия работы и виды разрушения подшипников скольжения

Подшипники – это опоры вращающихся осей и валов, которые воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу или оси, и передают их на раму, корпус или станину машины.

По принципу работы различают подшипники скольжения, в которых цапфа вала скользит по опорной поверхности, и подшипники качения, в которых между поверхностью вращающейся детали и опорной поверхностью расположены тела качения.

Подшипники вращающихся осей некоторых транспортных средств (например, железнодорожных вагонов) с преобладающей вертикальной нагрузкой называют буксами.

Подшипники скольжения

Подшипники, работающие по принципу трения скольжения, называются подшипниками скольжения.

Простейшим подшипником скольжения является отверстие, расточенное непосредственно в корпусе машины, в которое обычно вставляют втулку (вкладыш) из антифрикционного материала.

Достоинства подшипников скольжения:

а) малые габариты в радиальном направлении;

б) хорошая восприимчивость ударных и вибрационных нагрузок;

в) возможность применения при очень высоких частотах вращения вала и в прецизионных машинах;

г) большая долговечность в условиях жидкостного трения;

д) возможность использования при работе в воде или агрессивной среде.

Недостатки подшипников скольжения:

а) большие габариты в осевом направлении;

б) значительный расход смазочного материала и необходимость систематического наблюдения за процессом смазывания;

в) необходимость применения дорогостоящих и дефицитных антифрикционных материалов для вкладышей.

Вышеперечисленные достоинства и недостатки определяют применение подшипников скольжения, например в молотах, поршневых машинах, турбинах, центрифугах, координатно-расточных станках, для валов очень больших диаметров, а также для валов тихоходных машин. КПД подшипников скольжения h = 0,95…0,99.

Классификация

По воспринимаемой нагрузке различают подшипники:

а) радиальные – воспринимают радиальные нагрузки;

б) радиально-упорные – воспринимают радиальные и осевые нагрузки;

в) упорные – воспринимают упорные нагрузки.

От качества подшипников в значительной степени зависит работоспособность, долговечность и КПД машин.

Рисунок 1 – Рабочая поверхность подшипника: а) цилиндрическая; б) плоская; в) коническая; г) сферическая

Материалы деталей подшипников

Корпус и крышку подшипника отливают из серого чугуна, обладающего хорошими литейными свойствами. Шейки валов подвергают термической и химико-термической обработке для получения высокой твердости (HRC 55…60), что уменьшает их изнашивание. Последнее очень важно, так как стоимость валов выше стоимости вкладышей.

Вкладыш является наиболее ответственной деталью подшипника, непосредственно воспринимающей передаваемую цапфой нагрузку. Поэтому к его материалу предъявляют целый комплекс требований:

а) износостойкость;

б) низкий коэффициент трения в паре с материалом шейки вала;

в) высокая сопротивляемость заеданию;

г) достаточная пластичность и высокая теплопроводность;

д) хорошая прирабатываемость и смачиваемость смазочным материалом;

е) способность образовывать на трущихся поверхностях цапфа — вкладыш стойкие и быстро восстанавливаемые пленки;

ж) стойкость против коррозионно-механического изнашивания.

Вкладыши устанавливают в корпус с натягом, предупреждая их проворачивание и осевое смещение установкой штифтов, винтов.

Вкладыши (втулки подшипников) изготовляют металлическими (ГОСТ 1978—81), биметаллическими (ГОСТ 24832—81) и из порошковых материалов (ГОСТ 24833—81). Для металлических вкладышей применяют бронзы и антифрикционные чугуны; для биметаллических вкладышей сталь или чугун покрывают баббитом; для вкладышей из порошковых материалов используют порошки железа или бронзы. Вкладыши также изготовляют из пластмасс, древесно-слоистых пластиков и т. д. Выбор материала вкладыша зависит от:

а) условий эксплуатации,

б) характера нагрузки,

в) скорости вращения вала и метода смазывания.

Стандартизованы корпуса неразъемных подшипников скольжения и корпуса и вкладыши разъемных подшипников скольжения с двумя крепежными отверстиями.

Рисунок 10

В герметически закрытых механизмах может применяться смазывание разбрызгиванием движущимися деталями или смазывание погружением, при котором поверхность трения полностью или частично помещена в ванну с жидким смазочным материалом.

В зависимости от периодичности и способа подведения смазочного материала к подшипникам различают следующие методы смазывания (ГОСТ 23.002—78):

а) непрерывное;

б) периодическое;

в) капельное;

г) ресурсное;

д) под давлением;

е) погружением;

ж) масляным туманом;

з) фитильное;

и) кольцом;

к) циркуляционное.

При последнем жидкий смазочный материал многократно циркулирует от смазочного насоса к поверхностям трения, по пути фильтруясь и охлаждаясь.

При работе машины трение между цапфой вала и вкладышем подшипника при жидком смазочном материале может происходить в условиях жидкостной, полужидкостной и граничной смазки.

Жидкостная и граничная смазка. Жидкостной называется смазка, при которой поверхность трения деталей, находящихся в относительном движении, полностью разделены жидким смазочным материалом. При жидкостной смазке толщина слоя масла больше суммарной высоты неровностей профиля рабочих поверхностей цапфы и вкладыша, поэтому всю нагрузку несет масляный слой и значительно снижается трение и изнашивание рабочих поверхностей. Так как жидкость несжимаема, то при жидкостной смазке это объемное свойство масла проявляется в полной мере и нагрузочная способность слоя смазочного материала оказывается очень высокой. Сопротивление движению при жидкостной смазке определяется только внутренним трением в смазочном материале, зависящем от его вязкости.

Если жидкостная смазка осуществляется частично, то она называется полужидкостной.

Благодаря маслянистости, смазочный материал способен образовывать на сопряженных поверхностях тонкие пленки, называемые граничными слоями. Свойства масла в граничном слое резко отличаются от его объемных свойств. Граничный слой обладает высокой прочностью и может выдерживать давление до 3000 МПа и более.

Граничнойназывается смазка, при которой трение и износ между поверхностями, находящимися в относительном движении, определяются свойствами этих поверхностей и свойствами смазочного материала, отличными от объемных.

Следует помнить, что при повышении температуры вязкость масла уменьшается, увеличивается возможность разрушения граничных пленок и появления чистого контакта цапфы и вкладыша, что может привести к схватыванию материала и заеданию подшипника.

Очевидно, что для работы подшипников скольжения наиболее благоприятным является режим жидкостной смазки. Однако большинство подшипников скольжения работает в условиях полужидкостной или граничной смазки. В подшипниках скольжения, постоянно работающих при жидкостной смазке, в периоды пусков или остановок могут осуществляться другие виды смазки.

Понятие о гидростатической и гидродинамической смазке. Гидростатическойназывается жидкостная смазка, при которой полное разделение поверхностей трения осуществляется в результате поступления жидкости в зазор между ними под внешним давлением (например, от насоса).

Гидродинамическойназывается жидкостная смазка, при которой полное разделение поверхностей трения осуществляется в результате давления, самовозникающего в слое жидкости при относительном движении поверхностей.

Рисунок 11 – Смазка валов: а) невращающийся вал; б) вращающийся вал

На рисунке 11, а изображен невращающийся вал, опирающийся на подшипник скольжения, заполненный смазочным маслом. Обратим внимание на то, что зазор между валом и подшипником имеет клиновидную форму. После пуска машины благодаря маслянистости и вязкости масло будет увлекаться вращающимся валом и нагнетаться в клиновидный зазор, в результате чего в масляном слое возникнет избыточное давление, возрастающее с увеличением угловой скорости вала. Избыточное давление создает гидродинамическую подъемную силу. После достижения какого-то критического значения угловой скорости цапфа вала всплывает в масле и несколько смещается в сторону вращения, как показано на рисунке 11, б. С увеличением угловой скорости вала, а также вязкости масла, увеличивается толщина разделяющего масляного слоя; с увеличением радиальной нагрузки на цапфу толщина масляного слоя уменьшается.

Расчет подшипников скольжения в условиях жидкостной смазки выполняется на основе гидродинамической теории, основоположником которой является русский ученый Н. П. Петров, награжденный за эту работу в 1884 г. Ломоносовской премией.

Так как все жидкости и газы обладают вязкостью, то в качестве смазочного материала можно применять, например, воду или воздух (газодинамическая смазка).

КПД подшипников скольжения

Величина КПД зависит от потерь на трение. В условиях граничной смазки КПД одной пары подшипников принимают для вкладышей из чугуна h = 0,95…0,96; для вкладышей из бронзы h = 0,97…0,98; для вкладышей с баббитовой заливкой h = 0,98…0,99; для вкладышей из древеснослоистых пластиков при смазывании водой h = 0,98.

Лекция 9

Подшипники. Подшипники скольжения. Классификация. Конструкция подшипников скольжения. Материалы деталей подшипников. Расчет подшипников скольжения. Смазывание подшипников скольжения. КПД подшипников скольжения. Условия работы и виды разрушения подшипников скольжения

Подшипники – это опоры вращающихся осей и валов, которые воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу или оси, и передают их на раму, корпус или станину машины.

По принципу работы различают подшипники скольжения, в которых цапфа вала скользит по опорной поверхности, и подшипники качения, в которых между поверхностью вращающейся детали и опорной поверхностью расположены тела качения.

Подшипники вращающихся осей некоторых транспортных средств (например, железнодорожных вагонов) с преобладающей вертикальной нагрузкой называют буксами.

Подшипники скольжения

Подшипники, работающие по принципу трения скольжения, называются подшипниками скольжения.

Простейшим подшипником скольжения является отверстие, расточенное непосредственно в корпусе машины, в которое обычно вставляют втулку (вкладыш) из антифрикционного материала.

Достоинства подшипников скольжения:

а) малые габариты в радиальном направлении;

б) хорошая восприимчивость ударных и вибрационных нагрузок;

в) возможность применения при очень высоких частотах вращения вала и в прецизионных машинах;

г) большая долговечность в условиях жидкостного трения;

д) возможность использования при работе в воде или агрессивной среде.

Недостатки подшипников скольжения:

а) большие габариты в осевом направлении;

б) значительный расход смазочного материала и необходимость систематического наблюдения за процессом смазывания;

в) необходимость применения дорогостоящих и дефицитных антифрикционных материалов для вкладышей.

Вышеперечисленные достоинства и недостатки определяют применение подшипников скольжения, например в молотах, поршневых машинах, турбинах, центрифугах, координатно-расточных станках, для валов очень больших диаметров, а также для валов тихоходных машин. КПД подшипников скольжения h = 0,95…0,99.

Классификация

По воспринимаемой нагрузке различают подшипники:

а) радиальные – воспринимают радиальные нагрузки;

б) радиально-упорные – воспринимают радиальные и осевые нагрузки;

в) упорные – воспринимают упорные нагрузки.

От качества подшипников в значительной степени зависит работоспособность, долговечность и КПД машин.

Рисунок 1 – Рабочая поверхность подшипника: а) цилиндрическая; б) плоская; в) коническая; г) сферическая

Конструкция подшипников скольжения

Условно подшипники скольжения можно разделить на следующие виды:

а) разъемные и неразъемные, в зависимости от конструкции их корпуса;

б) присоединенные и встроенные, в зависимости от особенностей их установки;

в) вкладышные и безвкладышные, в зависимости от наличия вкладышей;

г) несамоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся, в зависимости от способности вкладышей подшипника к самоустанавливанию.

Принципиальные конструктивные различия подшипников скольжения:

Рисунок 2 – Подшипники скольжения:

а) вкладыш непосредственно в станине; б) вкладыш непосредственно раме

Очень часто подшипники не имеют специального корпуса. При этом вкладыши размещают непосредственно в станине (рис. 2, а) или раме (рис. 2, 6) машины. Таково, например, большинство подшипников двигателей, турбин, станков, редукторов и т.д. Подшипники с отдельными корпусами устанавливают главным образом в таких устройствах, как конвейеры, грузоподъемные машины, трансмиссии и т. д. В этих случаях подшипники крепят на фермах, стенах, колоннах.

Корпус и вкладыш, как отмечалось выше, могут быть неразъемными или разъемными. Разъемный подшипник позволяет легко укладывать вал и ремонтировать подшипник путем повторных расточек вкладыша при его износе. Неразъемные подшипники дешевле. Вкладыши в этих подшипниках обычно запрессовывают в корпус.

Рисунок 3 – Нагрузка во вкладыше разъемного подшипника

Разъем вкладыша рекомендуют выполнять перпендикулярно нагрузке F_r или близко к этому положению (рис. 3). При этом не нарушается непрерывность несущего масляного слоя.

В тех случаях, когда возможны большие деформации вала или монтаж выполняется неточно, рекомендуется применять самоустанавливающиеся подшипники. Сферическая поверхность этих подшипников позволяет им поворачиваться в направлении оси вала.

Конструктивные особенности подшипников скольжения. По приведенным признакам можно полностью охарактеризовать конструктивные особенности того или иного подшипника скольжения.

Втулка подшипника

Рисунок 4 – Неразъемный подшипник

Неразъемный подшипник (рис. .4) состоит из корпуса и втулки, которая может быть неподвижно закреплена в корпусе подшипника или свободно заложена в него(«плавающая втулка»). Неразъемные подшипники используют главным образом, в тихоходных машинах, приборах и т. д. Их основное преимущество — простота конструкции и низкая стоимость. Если корпус подшипника выполнен в виде фланца с опорной плоскостью, нормальной к оси вала, то такой подшипник называют фланцевым.

Рисунок 5 – Разъемный подшипник

Разъемный подшипник (рис. 5) состоит из основания 1 и крышки корпуса 3, разъемного вкладыша 2, смазочного устройства 4 и болтового или шпилечного соединения основания с крышкой. Износ вкладышей в процессе работы компенсируется поджатием крышки к основанию. Разъемные подшипники значительно облегчают сборку и являются незаменимыми для конструкций с коленчатыми валами. Разъемные подшипники широко применяются в особенно тяжелом машиностроении.

Антифрикционный слой

Рисунок 6 – Самоустанавливающийся подшипник

На рисунке 6 изображен самоустанавливающийся подшипник скольжения, у которого сопряженные поверхности вкладыша и корпуса выполнены по сфере радиуса R. Сферическая поверхность позволяет вкладышу самоустанавливаться, компенсируя неточности монтажа и деформации вала, обеспечивая тем самым равномерное распределение нагрузки по длине вкладыша. Такие подшипники применяются при большой длине цапф.

На рисунке 7 показан сегментный подшипник с качающимися вкладышами. Такие подшипники хорошо центрируют вал и обеспечивают стабильную работу подшипниковых узлов, поэтому их применяют для быстроходных валов, особенно при опасности возникновения вибраций.

Рисунок 7 – Сегментный подшипник

Втулки подшипников скольжения (металлические, биметаллические и из спекаемых материалов) стандартизованы.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

zdamsam.ru